Vacant PhD Fellowship position

Department of Computer Science at the Faculty of Technology, Art and Design (TKD) has a vacant PhD Fellowship position in the field of artificial intelligence with quantum computing.

The project combines evolutionary algorithms (EAs) with quantum computing, focusing on its application in complex multi-objective optimization problems. The PhD candidate will be part of the Artificial Intelligence academic group.

This is a 3-year position with 100% research, or a 4-year position with 75% research and 25% other career-advancing work. The goal is to complete the PhD program within the decided time frame. The decision on a 3- or 4-year position will be discussed as part of the interviews in the hiring process.

Applications are due May 1st.

Enhancing decision-making in industries

The primary objective of the project is to formulate and implement a multi-objective quantum-inspired EAs (QEA) tailored specifically for classical computers, focusing on addressing the prevalent challenges in the domain of multi-objective integrative optimization (MIO) problems.

Real-world optimization problems, prevalent in industries, are often complex, involving different interrelated optimization problems with multiple interconnected and conflicting objectives. Most of these involved independent optimization problems are interrelated, and combining them into a global integrative optimization problem is therefore necessary.

This proposal considers formulating an MIO problem by combining k optimization problems, resulting in k objective functions. As a result, instead of seeking a single solution, the approach provides a set of alternatives (Pareto-optimal front) that reflect the trade-off between the objectives resulting from the MIO, allowing decision-makers to choose based on their preferences.

This practical approach is expected to enhance the decision-making process in industries significantly.

Tackling multi-objective optimization challenges efficiently

Recently, the emergence of quantum-inspired EAs (QEAs) has opened up new avenues for enhancing the effectiveness of EAs by striking a better balance between exploration and exploitation. Drawing inspiration from quantum mechanics, QEAs integrate concepts such as superposition, quantum parallelism, entanglement, interference, coherence, and measurement into the existing EA framework.

Recent advancements have underscored the significant advantages of QEAs over classical EAs, demonstrating success in solving complex NP-hard problems that were previously deemed computationally intractable for classical computers.

However, existing QEAs are typically designed for single optimization problems and exhibit optimal efficiency on specialized quantum hardware rather than classical computers. They also encounter challenges in maintaining coherence and leveraging entanglement for efficient exploration, necessitating further exploration of quantum operators and encoding schemes that can adapt to diverse problem structures and objective functions.

This project aims to bridge this gap by developing a novel multi-objective QEA that is specifically designed for classical computing environments.

By utilizing quantum-inspired techniques, the objective is to provide industries with a practical and efficient solution for tackling real-world complex multi-objective optimization challenges in areas such as manufacturing and logistics.

What OsloMet can offer you

  • An exciting job opportunity at Norway’s third largest and most urban university
  • Opportunities for professional development
  • Beneficial pension arrangements with the Norwegian Public Service Pension Fund (spk.no/en/)
  • Beneficial welfare schemes and a wide range of sports and cultural offers
  • Free Norwegian language classes to employees and their partners/spouses
  • Workplace in downtown Oslo with multiple cultural offers

Read more about criteria and the application process here!

If you would like more information about the position, feel free to contact:

  • Head of the Group: Boning Feng, email: boning.feng@oslomet.no  
  • Associate Professor Kazi Shah Nawaz Ripon, email: kazi.ripon@oslomet.no ; Tel: +47 40 94 74 49

Kristian Wold finner kvantestøy-diagnosen

– For at kvantedatamaskiner skal komme til nytte, må de ha en viss fidelitet. De må være pålitelige og gjøre som vi forventer. Likevel skjer det flere feil, såkalt kvantestøy.

Det forteller PhD-kandidat Kristian Wold, som er på siste året av graden sin ved OsloMet. Det er nettopp denne støyen Wold forsker på.

– Ideelt er kvantekomputeren isolert fra omverdenen, og qubitene interagerer kun med hverandre når du vil. Problemet er at det lekker informasjon ut i omverdenen og mellom qubitene hele tiden. Det gjør at de beregningene som vi ønsker å gjøre på dem blir korrupte. Vi får ikke de svarene vi ønsker, forklarer han.

– Manipulerer naturen

– Fysikeren Richard Feynman sa at “for å skjønne noe, må du kunne bygge det”. Det jeg liker veldig godt med programmering er at det gir deg en følelse av at du bygger noe, forteller Wold.

Han tok en bachelorgrad i fysikk ved Universitetet i Oslo, der han også fikk øynene opp for programmering.

– Fysikk er en veldig fin, reduksjonistisk måte å prøve å forstå verden på. Å forstå de minste bestanddelene, og så bygge det videre opp. Jeg har alltid vært veldig glad i matematikk, og det går godt sammen med fysikken fordi disse fundamentene er veldig matematiske.

For å forstå naturen, må man forstå kvantefysikk. Kvantedatamaskiner handler derimot om å bruke naturen etter vår vilje, mener Wold.

– De siste tiårene har man gått fra å forsøke å forstå naturen til å forsøke å manipulere den, sier han.

– Diagnosen først

I dag undersøker Wold hvordan man kan modellere støyen og karakteristikkene ved den. Wold har blant annet bidratt til å utvikle metoden som kalles Quantum Process Tomography.

– Det betyr at vi ser på datamaskinen som en “black box” – vi vet ikke hva som foregår inni den. Ved å gi mange inputs og måle outputs, kan vi prøve å rekonstruere hva som skjer inni den. Da får vi et bilde av karakteristikken til støyen, og det viser seg at den er veldig kaotisk i en matematisk forstand.

Dette er et av hovedresultatene i tesen hans til nå. Det viser seg at støyen følger prediksjoner fra en matematisk verktøykasse som kalles Random Matrix Theory (RMT). Det kan kanskje si noe om hvordan støy kan bli mitigert i framtiden, mener Wold.

– Og da er spørsmålet: hva er kuren? Men vi fokuserer på diagnosen, for den kommer først. Kuren er et fremtidig mål.

Europeisk samarbeid

Store deler av forskningen gjør han sammen med DQUANT, et europeisk samarbeid om å forstå og modellere dagens kvantedatamaskiner med teori fra “åpne kvantesystemer”, altså kvantesystemer som er påvirket av miljøet rundt dem.

Deltakerne er lokalisert i Norge, Portugal, Tyskland, Polen og Slovenia, og Wold har særlig samarbeidet med kollegaer fra Portugal.

I mai har Wold planlagt en tur til Lisboa for å samarbeide på neste paper, der de viser til to funn.

For det første kan man bruke kvantedatamaskiner som et laboratorium for å skape spesielle kvanteeffekter man kjenner igjen fra teori. Dette kan for eksempel være kvantekaos, som betyr at systemet oppfører seg veldig irregulært, eller integrerbarhet, som betyr at systemet oppføre seg veldig forutsigbart og ordnet.

– Vi observerer at når kvantedatamaskinen kjører spesifikke algoritmer, eller kvantekretser, så kan det som skjer inni kvantedatamaskinen beskrives som en integrerbar prosess. Det er spennende, fordi det betyr at vi kan bruke kvantedatamaskiner som plattform for å få en dypere matematisk forståelse for disse og liknende fenomener.

For det andre observerer Wold at når man kjører en algoritme lenge nok, blir den resulterende dynamikken kaotisk uansett hvilken algoritme man bruker.

– Dette antyder at støyen som resulterer fra feilene i kvantedatamaskinen har en kaotisk natur, som igjen kan inspirere hvordan vi skal forstå støyen, og kanskje fjerne den.

Wold peker også på mange andre samarbeidsmuligheter i løpet av prosjektet.

– Vi jobber med eksperimental fysikk, ikke bare teori og numerikk. Det krever å faktisk ha tilgang på kvantedatamaskiner. Vi har ikke den vanvittig privilegerte adgangen til kvantedatamaskiner som de store labene har. Derfor har vi hatt mange samarbeid mye med blant annet Finland og Kina som har fungert godt.

– Blir nyttig ved hjelp av KI

Ved å ha funnet likhetene mellom RMT og ekte kvantestøy, håper Wold nå å inspirere til videre undersøkelser av kvantestøy.

– Vi har funnet ut at støy oppfører seg på karakteristiske måter som ikke var visst før, så kanskje det kan hjelpe oss med å forstå støyen bedre, og finne ut hvordan vi kan konstruere maskinvaren på en bedre måte. Da får vi kvantedatamaskiner med mindre støy, som forhåpentligvis er mer nyttige.

Også Google og Microsoft har forsket på kvantestøy, forteller Wold. Blant annet lanserte Google AlphaQubit, som skal gjøre “quantum error correction”. Det skal bidra til å minke kvantestøyen. Microsoft har også forsøkt å jobbe med topologiske qubits, som skal være veldig robuste mot støy, forklarer Wold.

Selv er han usikker på hva framtiden vil bringe, men han tror likevel at kvanteteknologi og kunstig intelligens er potensielle “game changers” som kommer til å ha stor innflytelse de neste årene.

– I retrospekt, fire år senere, må jeg innrømme at KI har beveget seg mye kjappere enn kvanteteknologi, så jeg tror at det vil bli definerende framover. Hvis kvanteteknologi blir nyttig, er det kanskje fordi vi finner ut hvordan vi kan nyttiggjøre den ved hjelp av KI.

Norges kvanteframtid

6. mai deltar Wold på seminaret “Norge og kvanteteknologi: hva skjer nå?” i samarbeid med Tekna. Seminaret skjer på OsloMet, med innspill fra Wold, Are Magnus Bruaset og Morten Hanshaugen.

Her vil Wold bidra med en praktisk demonstrasjon av kvantedatamaskiner og kvantecomputing, samt i en paneldiskusjon om Norges kvanteframtid.

Kazi on QAI in Trondheim

I recently attended and served as a panellist at the 2025 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (IEEE SSCI 2025) conference in Trondheim. I represented Oslo Metropolitan University (OsloMet) in a panel session titled “Quantum Computational Intelligence and AI” on Wednesday, March 19, 2025. The panel aimed to explore the rapidly evolving intersection of quantum computing and artificial intelligence (AI), focusing on computational intelligence (CI) techniques and their practical implications.

My contribution to the panel centred around the theme “Quantum AI: Hype vs Reality,” where I highlighted key insights into distinguishing genuine advances in Quantum AI from exaggerated claims. I aimed to clarify its realistic potential and limitations.

During the discussion, we engaged in dynamic conversations covering a range of important topics, including Quantum Evolutionary and Fuzzy Systems, quantum-inspired optimization methods for decision-making, real-world applications of Quantum Machine Learning (QML), Hybrid Quantum Genetic Algorithms (HQGA), and the role of Quantum CI in enhancing human-machine collaborative learning environments.

Participating in this event provided an excellent opportunity to represent OsloMet, exchange knowledge with leading researchers and practitioners, and gain valuable insights into future directions and challenges in Quantum AI and Computational Intelligence. This experience highlights the importance of active collaboration and ongoing research at the intersection of quantum technologies and AI—areas to which OsloMet is committed to advancing.

Kazi Ripon

Spreading Quantum (knowledge) with Tekna

Last week, we were visited by Anna Kramar from Tekna (short for Teknisk-naturvitenskapelig forening, English: Norwegian Society of Graduate Technical and Scientific Professionals) that is a professional association with more than 110 000 scientists, technologists, and other graduate technical and scientific professionals in Norway.

It was inspiring to learn that Tekna also recognizes the need to enhance ‘quantum literacy’ and emphasize the significance of the upcoming Quantum Information Technology era.

We are excited to announce that we have agreed to organize a joint event at OsloMet in May, with the goal of highlighting the urgent need for Norway to advance in quantum technologies and join other countries that have already recognized their strategic importance.

The preparations are already underway!

Tankar til høgre

Vi synest det er stas når politikarar viser interesse for gryande kvanteteknologi – anten dei kjem frå høgre ellser venstre, posisjon eller opposisjon.

Torsdag 6. mars hadde Høgre sin nærings- og utdanningfraksjon invitert ein del fagfolk og leiarar i feltet til å dele sine tankar om Norge si rolle i dette. Den eine politikaren som var til stades gjennom møtet, Nikolai Astrup, fekk mange innspel – også frå oss i kvantehuben.

I forkant av møtet hadde fraksjonen bede om eit lite skriftleg innspel. Dette innspelet kan du finne nedanfor. Bildet er tatt av Olav Johan Øye.

Nokre tankar om kvanteteknologi i Norge.

Mykje har alt blitt sagt om kvanteteknologi i Norge. Spesifikt vil eg gjerne trekke fram dokumenta Bidrag til ein norsk strategi for kvanterekning, som handlar om kvanterekning (quantum computing) spesifikt og Quantum Technology in Norway. Proposals for a National Funding Strategy, som tar for seg ny kvanteteknologi generelt.
FN har gjort 2025 til det internasjonale året for kvantevitskap og -teknologi. Dette skuldast nok ikkje berre at det er omtrent 100 år sidan kvantefysikken blei til; det har nok også med saka å gjere at vi internasjonalt har sett store og lovande gjennombrott innan kvanteteknologi dei siste åra. Som ein konsekvens av det kallar den andre kvanterevolusjonen, kan ny kvanteteknologi kan komme til å endre verda.


Når vi pratar om den andre kvanterevolusjonen, er dette også ei nyttig påminning om at der har vore ein første kvanterevolusjon. Denne har gitt oss teknologiar som laseren – med alt den blir brukt til, diagnostiske verktøy som magnet-tomografi (MR) og andre typar spektroskopi og mikroskop som gjer oss i stand til å sjå ting heilt ned på atomær skala. Kvantekjemi dannar mykje av grunnlaget for farmasi og kjemisk industri. Kvantefysikken gjer oss i stand til å forstå korleis fast materie er bygd opp, noko som i sin tur ligg til grunn for halvleiarteknologi som solceller, transistorar og integrerte kretsar. Og teorien gjer oss i stand til å forstå atomkjernen – og korleis vi kan hauste energi ut av denne, til både fredelege og særs ufredelege føremål.


Så det er inga overdriving å sei at kvanteteknologi alt har endra verda – på godt og vondt. Det kan komme til å skje igjen, og det må vi vere førebudde på.
Ein kan dele inn den gryande kvanteteknologien i tre hovudretningar:

  • kvanterekning (quantum computing), berekningar som blir implementert på ei kvantedatamaskin,
  • kvantemåling (quantum sensing and metrology) og
  • kvantekommunikasjon.

Slik eg ser det, er den retninga som på sikt vil kunne ha dei største konsekvensane kvanterekning. Ein grunn til det er problemet med at ei kvantedatamaskin vil kunne brukast til å implementere metodar som lett kan knekke mykje av dagens kryptering.


Men meir generelt – og positivt – har det også med evna til å gjere berekningar, framskrivingar, simuleringar og dataanalyse å gjere. Metodar og verktøy for å gjere slike numeriske analysar er noko vi har gjort oss heilt avhengige av, ikkje berre innan tradisjonell forsking. Vi gjer tunge berekningar når vi melder veret, lagar klimamodellar, planlegg infrastruktur, leitar etter mineral og olje, set opp logistikk-nettverk og mykje meir. Og innsamling og analyse av data blir berre viktigare og viktigare.
Mange problemstillingar blir fort krevjande å handtere – sjølv med superdatamaskinar. Men vi veit at ein del problem kan løysast meir effektivt på ei kvantedatamaskin – gjerne også med lågare energiforbruk. Ein del flaskehalsar kan bli unngått med tilgang til større kvantedatamaskinar som gjer færre feil enn dei vi har no.


Vi veit ikkje når slike datamaskinar vil vere tilgjengelege. Men vi veit at store, internasjonale, USA-baserte selskap som IBM, Google og Microsoft, satsar tungt. Og det er grunn til å tru at det også blir satsa i Kina. EU har investert mange euro. Det blir ikkje berre investert i utvikling av kvante-maskinvare, men også i korleis denne kan brukast – altså utvikling av nye algoritmar, nye bruksområde, programvareutvikling og så vidare.


Mykje av teknologien som blir utvikla, vil vere proprietær. Både kommersielle og nasjonale globale aktørar ønsker både konkurransefortrinn og makt. Eg trur det vil vere risikabelt for Norge å gjere seg avhengig av kommersielle og ikkje-europeiske aktørar med openberre eigeninteresser.


Spesielt er det mykje å vinne på å gå inn i forpliktande samarbeid med dei andre nordiske landa. Det skjer lite i Norge. Rettnok har regjeringa lova pengar, men det er langt fram samanlikna med kva dei får til i Sverige, Finland og Danmark. Her bidrar både offentlege og private investorar bidrar med store beløp, og ein har alt lukkast med mykje. I Norge vil vi neppe sjå tilsvarande private investeringar. Men vi har sjansen til å spele ei rolle om vi vel å ta aktiv og forpliktande del i eit nordisk kvante-teknologisk samarbeid. Dette kan gjerast på ein måte som kompletterer den utviklinga som alt skjer i Norden.
Kvanteteknologi har påverka moderne historie meir enn dei fleste anar. Og gryande kvanteteknologi vil kunne føre til nye store endringar. Dette gjeld ikkje minst kvantedatamaskina. Ho vil kunne skape utfordringar når det gjeld kryptering og datatryggleik, men også bidra til ny teknologiutvikling og løysing av store utfordringar som vi står overfor. I mange land har ein innsett dette og investert tilsvarande. Norge er ikkje eitt av dei landa. Men saman med dei nordiske landa kan vi framleis velje å ta del i utviklinga og påverke ho på ein måte som er til beste for oss og demokratiet vårt.

Sølve Selstø

Professor i fysikk ved OsloMet – storbyuniversitetet og vitskapleg kontakt ved OsloMets kvantehub

Vebjørn Bakkestuens forskning kan forbedre materialteknologien

– Det er jo en av de beste måtene å prøve å forklare verden rundt oss. Kvantefysikk kan beskrive verden på mikroskopisk skala. Det er ganske fjernt, men også nødvendig.

Bakkestuen har alltid interessert seg for fysikk, men lot karrieren bli til mens han gikk. September 2023 ble han ansatt som PhD-stipendiat i anvendt matematikk ved OsloMet, etter en bachelor i fysikk og astronomi, og en master i teoretisk fysikk ved Universitetet i Oslo.

Her deltar han nå i REGAL-prosjektet (Regularized density-functional analysis), som undersøker Moreau-Yosida-regularisering i tetthetsfunksjonsteori (DFT) fram til høsten 2027. Prosjektet er støttet av Det europeiske forskningsrådet, og skal forbedre den matematiske forståelsen av teorien.

– Dette er den metoden som kanskje er mest brukt til å gjøre beregninger – veldig, veldig mange mennesker bruker den i både forskning og industri. Men det er ofte forskjell på hva teorien sier og hva man gjør i praksis. Målet er å forstå matematikken bedre, så man kan gjøre smartere valg ved beregninger.

Kan bidra til materialteknologi

Det blir stadig viktigere å modellere systemer på enkeltpartikkelnivå, forteller Bakkestuen. Her vil REGAL-prosjektet forhåpentligvis kunne bidra. Også materialteknologien kan forbedres ved effektivisering av metoden. Man snakker for eksempel ofte om hvordan man kan revolusjonere fornybar energi.

– Det er nok et stykke unna foreløpig, men kanskje man kommer så langt at man slipper å teste millioner eller milliarder av muligheter.

Og det er ikke bare Bakkestuen og resten av REGAL-teamet som bryr seg om DFT. Også Google har interessert seg for DFT, og forsøkt å bruke maskinlæring for å få bedre resultater, forteller Bakkestuen.

DFT med penn og papir

For tiden er Bakkestuen i startfasen på flere prosjekter, og bruker dagene på å lese litteratur. Nylig ferdigstilte han prosjektet Quantum-electrodynamical density-functional theory for the Dicke Hamiltonian i samarbeid med André Laestadius, Mihály A. Csirik og Markus Penz. Her analyserte de interaksjoner mellom lys og materie med et DFT-perspektiv.

– Dette er et eksempel på DFT hvor man faktisk kan gjøre mye med penn og papir, for det er stort sett aldri mulig.

REGAL bidrar også på festskriftet til kjemiker og professor ved Universitetet i Oslo, Trygve Helgaker. Skriftet er en spesialutgave med artikler skrevet om temaer Helgaker har jobbet med og bidratt til, i forbindelse med hans pensjonering.

Bidraget deres til festskriftet er artikkelen Quantum-Electrodynamical Density-Functional Theory Exemplified by the Quantum Rabi Model, som nylig ble publisert i The Journal of Physical Chemistry A. Dette er Bakkestuens første publiserte artikkel.

Vil presentere på WATOC

Nå ser Bakkestuen fram mot World Association of Theoretical and Computational Chemists (WATOC 2025) som arrangeres av Trygve Helgaker på Oslo Kongressenter 22 til 27. juni. Med et forventet oppmøte på 1000 mennesker, vil det være den største internasjonale samlingen av teoretiske kjemikere i 2025.

Her skal Bakkestuen søke om å presentere en poster med noen av sine forskningsfunn.

Donut Physics

During January and February, we enjoyed very productive visits (and stays!) from Pedro Ribeiro (University of Lisbon) and Lucas Sá (University of Cambridge).

We discussed the first experimental detection of “Donuts”—the distribution of complex spacing ratios, CSRs, for various quantum channels (see the theoretical plots below). Depending on symmetry and (non)integrability, quantum channels can display CSR distributions of different shapes, classified as “cake” (integrable case) and “bitten donuts” (the depth of the byte depends on the particular symmetry the channel obeys).

Just before the New Year, Kristian Wold, PhD candidate & member of the Quantum Hub, ran series of experiments on two different quantum computers (in Finland and China), leading to a pleasant surprise: Donuts and cake were detected!

Teknologirådet besøker Kvantehuben

Denne uka fikk Kvantehuben besøk av Joakim Valevatn og Sjur Hamre fra Teknologirådet. For å orientere seg om nye teknologitrender som kan bli viktige for Norge, fikk de innspill fra instituttleder André Brodtkorb og OsloMet-professorene Sølve Selstø og Andre Laestadius.

Teknologirådet er oppnevnt av regjeringen og gir Stortinget og andre myndigheter begrunnede og nyskapende innspill innen teknologi. Denne uka fikk de bidrag fra OsloMets kvanteteam som kan tas med videre i arbeidet med å informere politikerne.

– Hvis Norge ikke følger med og kan nok om dette, er vi prisgitt alt som skjer i utlandet. Med dagens geopolitiske situasjon vil vi ikke ha en sjanse, sier André Brodtkorb.

Instituttleder André Brodtkorb delte innspill til regjeringens kvanteteknologi-satsing. Foto: Noa Cecilie Sæther

Storsatsing

I oktober 2024 lanserte regjeringen en satsing på 70 millioner kroner til forskning på kvanteteknologi.

– Nå rigger vi oss for et felles nasjonalt, og ikke minst nordisk, teknologisprang til det beste for samfunnet, sa digitaliserings- og forvaltningsminister Karianne Tung.

Kvantedatamaskiner har en mye raskere søkealgoritme enn vanlige datamaskiner, og kan for eksempel finne faktorer i store tall, som kan knekke store deler av dagens kryptering. Forvarsminister Bjørn Arild Gram poengterte derfor at samfunnet har behov for økt kompetanse innen kvanteteknologien.

– Vi er avhengige av å kunne kommunisere sikkert. Det er svært viktig å sørge for at sikkerhetssystemene våre og kryptologiske løsninger er trygge nå som kvanteteknologien slår gjennom for fullt, sa han.

(f.v.) Digitaliserings- og forvaltningsminister Karianne Tung, forsvarsminister Bjørn Arild Gram, forskings- og høyere utdanningsminister Oddmund Hoel og professor ved OsloMet, Sølve Selstø.

How to wisely spend 70 quantum millions annually?

On December 6, Are Magnus Bruaset, a member of the QH Hub and Adjunct Professor at OsloMet (and Research Director of Simula Lab), together with André Brodkorb, a founding member of the QH (and Head of the Department of Computer Science at OsloMet), provided input to the Research Council of Norway regarding the establishment of quantum technology centers.

They emphasized the importance of fostering innovation and collaboration to advance Norway’s position in the rapidly evolving field of quantum technology. Especially underlined was the need for interdisciplinary efforts to bridge academia and industry.

Also, specific suggestions were made: 5-10 million a year should be spent on access to cloud-based quantum resources, which can be advantageously managed through @Sigma2.

The remaining NOK 60-65 million provides the opportunity to establish 2-3 complementary centres for research on different aspects of quantum technology. Such centers should have a funding for 5 years, so that important expertise can be educated for a future quantum workforce. The centres should collaborate on outstanding quantum education and academic meeting places on a national scale.